产业前沿｜又双叒问大海，“海马”宝贝成长记

近日，

青岛某远海码头，

我所橘红色的“海马”宝贝传回节点性喜讯。

两套“HM6000”完成“进化”并顺利“入水”，

满载着前辈的荣耀，

再次潜往广袤神秘的深海……

诞生，始于征战Argo

认识海洋，基于长期深度观测海洋。海洋温度、盐度等信息对人类防灾减灾提供着重要的科学支撑。

始于1998年的Argo计划（通俗称为“Argo全球海洋观测网”），致力于在全球范围内收集海水温、盐度剖面资料，以提高气候预报的精度，有效防御全球日益严重的气候灾害，被誉为人类历史上海洋观测手段的一场“革命”。而通过Argo组织认证、符合Argo计划应用标准的自持式剖面探测浮标，则称为Argo浮标。

与西方相比，我国在Argo浮标研发上起步较晚，发展相对滞后，长期以来，国内应用于Argo计划的观测仪器设备的布放数量和数据贡献量相对较低。

为解决中国周边的广阔海域缺少可批产的国产自持式剖面漂流浮标开展海洋环境监测的难题，满足中国海洋环境监测、海洋科学研究以及海上安全等方面的需求，2012年3月，在某课题研究支持下，我所开始研制基于北斗卫星通信和定位的HM2000型深海剖面浮标。

最终，HM2000突破层层关键技术关卡应运而生，同时成为了我国第一种被正式应用于国际Argo计划的同类海洋观测设备。

因为HM的缩写，它被业界亲切地称为“海马2000”。

▲ 2017年，HM2000两次荣膺“封面人物”

问海，使出“洪荒之力”

尽管HM2000研发和布放成功对国内Argo浮标行业已然具有里程碑意义，2000米以下的深海观测，我国仍然面对难以逾越的技术壁垒。

“研制HM4000时，国际上主要有美国、法国、日本3个国家4种深海浮标。其中，美国的某浮标是全球最先进的深海自动剖面浮标，最大观测深度6000米，具有250个深海自动剖面观测能力。”一〇六事业部（青岛海山）的HM4000项目负责人熊海霞说。

前有美国观测深度6000米的浮标遥遥领先，不愿望洋兴叹，想要拥有自己的核心竞争力，唯有使出“洪荒之力”。

2016年，在“问海计划”的支持下，由海洋试点国家实验室牵头，我所、天津大学、中国海洋大学和山东大学（青岛校区）四家单位共同开创国内4000米级深海自持式剖面浮标研制先河。

海水密度、壳体压缩、外部结构压缩、液压油压缩及浮标运动速度都可能成为影响浮标浮力的主因。水深的增加对浮标耐压能力等方面提出了更加严苛的要求。虽然海洋观测深度不断增加，但Argo组织对浮标的寿命要求并没有降低。

如何在水深增加的高压条件下精准进行浮力调节，同时实现深海 Argo 浮标的低功耗运行寿命超过三年、完成观测剖面数超过100个的目标，成为深海Argo浮标研发的重点。

经过不断技术突破，2019年，熊海霞和团队成员研制的深海Argo——HM4000（大洋4000米深海自持式智能剖面漂流浮标）携自身绝技问世。

2019年7月29日，湛江码头，4台HM4000于科考船的甲板上静静等待布放，接受三年来厉兵秣马的检验。同年11月，HM4000成功完成了第100个4000米级深度的温盐深观测剖面，通过了项目考核的硬指标。

▲ 露出水面的“海马”宝贝

“HM4000 采用泵式浮力驱动方式实现浮标载体平台的自主沉浮，拥有触底检测、超深上浮、超时上浮的安全策略，低功耗运动策略，可以设定采样水层”，熊海霞说。

此时，继美国两种浮标之后，HM4000成为国际上第3种可以完成100个4000米级剖面探测能力的深海自动剖面浮标。从技术层面而言，意味着我国已追赶上国际深海Argo 浮标研发第一方阵。

2021年4月，被称为最强“狗狗”的‍HM2000_DO型溶解氧剖面浮标成功从印度洋传回11个温盐深和溶解氧浓度剖面数据，并经杭州自然资源部第二海洋研究所质量控制后汇总到全球Argo 资料中心参与国际共享，标志着我所已经完成全系列Argo浮标产品布局，具备核心Argo（HM2000）、生物地球化学Argo（HM2000_DO）、深海Argo（HM4000）、声学Argo（HM500T）全系列国产Argo产品研制、生产能力。

▲ 各类Argo 浮标将采集信息传送卫星模拟图

进化，从核心到全球

“今年上半年，我们已经完成了HM6000总体方案设计评审，完成了浮力驱动压力釜测试，验证了浮力驱动系统在63Mpa压力下可以正常动作。7月，两套HM6000原理样机已在海上进行布放，目前运行平稳。”熊海霞介绍说。

从2012年到2022年，十年来，HM2000、HM4000、HM2000_DO、HM500T一路“进化”、一路完善，实现着关于海洋环境观测的一次次科学征战。

如今，大规模布放HM6000也将呼之欲出。

“海马”全系列的成长，见证了我国追赶Argo 浮标研发，缩小与国际领先差距的真实过程，也见证了七一〇人心怀“国之大者”的奋斗之路。

2029年，十年一届的世界海洋观测大会将在青岛举办。我们有理由相信，立足下一个节点，“海马”宝贝会带给我们更大的惊喜。

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文字｜张晓帆

图片｜一〇六事业部（青岛海山公司）

责编｜孙绍智

审核｜张永辉齐洪喜

推送｜总629期 2022年第74期

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